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配电网实时监测与故障诊断对于确保配电网的可靠安全运行、了解配电网实时运行的状况具有十分重要的意义。但是，目前在我国，配电网的实时监测和故障诊断装置功能还不够完善，直接影响着配电网系统的安全可靠运行。 随着DSP技术的不断发展，其在电力系统中得到了广泛的推广运用。本文将TI公司的TMS320VC33用于配电网的实时监测与故障诊断装置中，充分利用DSP强大的浮点运算能力和灵活的接口技术,采用成熟先进的软件编程技术，成功地研制出了配电网实时监测与故障诊断装置。该装置一方面可以实时监测配电网系统中的三相电压、电流、功率、功率因数、谐波、谐波畸变率(THD)等基本电量参数，另一方面实时分析配电网系统的运行状态，当系统发生故障时，迅速可靠地保存故障前后的电压电流数据，并能正确及时地选出故障线路。此外，由于该装置集电量实时监测、系统故障诊断、数据通信等功能于一体，满足了配电网综合性的微机化自动装置对配电自动化远方终端的新要求[1]，可作为配电自动化系统中的RTU装置，替代常规的RTU装置。 2 装置的硬件设计 配电网实时监测与故障诊断装置硬件构成如图1所示，主要由数据处理单元(DSP)、数据采集单元（A/D转换器）、人机接口单元（MMI模块）、输入输出开关量单元以及上层监控单元(工业控制机)等部件组成。 
2.1 数据处理单元数据处理单元采用了TMS320VC33芯片，外围扩展了128K的8位EPROM、 64K的32位高速RAM、1M的8位NVRAM及16K的8位E2PROM。TMS320VC33芯片工作频率为60MHz，指令周期为17ns，可以在单周期内对数据进行并行的乘法和ALU操作，具有120-150MFLOPS，60-75MIPS超高速的浮点运算能力，片内有34K×32位RAM存贮器；程序固化在片外的EPROM中，上电后自动引导装载到快速片内RAM中；故障录波数据存贮在片外NVRAM中，可连续记录故障前四个周波，故障后20个周波。 2.2 数据采集单元 数据采集A/D芯片采用了LTC1608芯片，其片内自带采样/保持器、分辨率为16位、转换率为500KSPS。数据采样时，模拟信号首先经过一阶RC低通滤波器及采样保持器，再经多路模拟开关和运放比例衰减，传送到数据缓存区。数据转换采用同时采样分时转换的方式，用定时器定时触发信号启动多路同时采样，由软件以最高速率对设定回路数进行扫描分时段进行转换(即查询方式)或采用中断方式在AD转换结束时响应中断，通过设定通道选择寄存器逐次采样多路模拟量值。 2.3 人机接口(MMI模块)单元 人机接口单元是配电网实时监测与故障诊断装置和操作者进行信息交流的重要环节。本装置的MMI单元是基于RCM2000芯片开发的。RCM2000是Rabbit半导体公司所生产的8位微处理器，工作频率为22.1MHz，有40个并行I/O口，四个CMOS兼容串行端口，13个地址通道, 8个数据通道，片内具有256K Flash和512KSRAM，内建日历、时钟、看门狗、定时器、多级中断、双DMA通道。MMI单元主要功能有液晶显示、键盘响应和通信处理，其硬件组成如图2所示。 (责任编辑：admin) |